(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211155603.X (22)申请日 2022.09.22 (71)申请人 广州精科生物技 术有限公司 地址 510005 广东省广州市国际生物岛螺 旋四路7号 (72)发明人 李宏　李胜　 (74)专利代理 机构 大连非凡专利事务所 212 20 专利代理师 闪红霞 (51)Int.Cl. C12M 3/00(2006.01) C12M 1/00(2006.01) C12N 5/00(2006.01) C12N 5/071(2010.01) (54)发明名称 一种均衡滋养类器官的三维培养装置及方 法 (57)摘要 本发明公开一种均衡滋养类器官的三维培 养装置， 有凹槽， 所述凹槽内置有爬片， 爬片底部 与凹槽底部的间距为1 ‑5mm， 爬片上有密集排列 的超微孔， 所述爬片上或爬片边缘与凹槽侧壁之 间有培养液注入孔。 可以使基质凝胶内的细胞/ 类器官从爬片上下两个方向接触培养液， 不仅可 以提高类器官的生成效率， 更主要的是可保证不 同维度/层面的细胞汲取培养液营养成分的效率 和处理因素 （药物对它们的影 响程度） 相同， 避免 出现乏氧和营养不良所致的细胞自噬和凋亡等 现象， 同时还 可避免因换液及收集而导致类器官 损伤的问题， 确保类器官培养质量和实验检测数 据的可靠性。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 115491302 A 2022.12.20 CN 115491302 A 1.一种均衡滋养类器官的三维培养装置， 有凹槽 （2） ， 其特征在于： 所述凹槽 （2） 内置有 爬片 （3） ， 爬片 （3） 底部与凹槽 （2） 底部的间距为1 ‑5mm， 爬片 （3） 上有密集排列的超微孔 （4） ， 所述爬片 （3） 上或爬片 （3） 边 缘与凹槽 （2） 侧壁之间有培 养液注入孔 （5） 。 2.根据权利要求1所述的均衡滋养类器官的三维培养装置， 其特征在于： 在凹槽 （2） 侧 壁上的多个卡件 （6） ， 每个卡件 （6） 上有水平 卡槽 （7） ， 所述爬片 （3） 的边缘有数量与卡件 （6） 相同且长度大于卡件 （6） 的缺口 （3 ‑1） ， 爬片 （3） 的部分边 缘置于卡槽 （7） 内。 3.根据权利要求1所述的均衡滋养类器官的三维培养装置， 其特征在于： 在凹槽 （2） 底 部有多个立桩 （8） ， 所述多个立桩 （8） 分布于 爬片 （3） 的外周且与爬片 （3） 紧密相接 。 4.根据权利要求3所述的均衡滋养类器官的三维培养装置， 其特征在于： 所述凹槽 （2） 底部的尺寸与爬片 （3） 相同， 所述凹槽 （2） 底部与侧壁之间的夹角为13 0‑140度。 5.一种应用权利要求1所述均衡滋养类器官的三维培养装置的培养方法， 其特征在于 按照如下步骤进行： 步骤1. 将定量的接种有细胞的液态基质凝胶滴于 爬片 （3） 上； 步骤2. 当液态基质凝胶变成半固态后， 通过培养液注入孔 （6） 向凹槽 （2） 内注入培养 液， 至培养液完全覆盖半固态基质凝胶表面 为止； 步骤3.对半固态基质凝胶进行培养至细胞长成类器官， 培养过程中定期更换培养液， 所述更换培养液即将旧培 养液吸出， 通过培 养液注入孔 （6） 注入新培 养液； 步骤4.将覆有基质凝胶的爬片 （3） 取 出， 收集类 器官。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115491302 A 2一种均衡滋养类器 官的三维培养装 置及方法 技术领域 [0001]本发明涉及 一种类器官培养装置及方法， 尤其是一种均衡滋养类器官的三维培养 装置及方法。 背景技术 [0002]类器官 （Organoid） 是一种 在半固态基质凝胶中由具有增殖能力的干细胞、 正常细 胞或肿瘤细胞形成的多细胞三 维 （3D） 立体结构 。 由于类器官在表型和功能上很好地保留了 其来源组织的形态学特点、 生物学功能和分子特征， 且因可  “替身试药”而明显减少不必 要 的实验动物损耗， 规避人体试验的伦理学问题， 故类器官已作为新型离体实验模型用于生 物医学研究和药物研发， 在诸如疾病模型构建及防治、 组织再生、 损伤修复、 器官移植技术 改良、 癌症的药敏筛查和疗效评估、 用药安全性评价等领域有十 分广阔的应用前景。 许多生 物医学研究要求在实验体系内细胞的数量和/或类器官 的数量及体积尽可能均一， 以避免 结果偏差， 使获得的数据具有可靠性、 可重复性， 易于进行高通 量分析。 [0003]现有类器官的构建方法大多是将来源于多能干细胞、 动 物组织和患者标本制成的 细胞悬液接种到内含IV型胶原、 层粘连蛋白、 硫酸肝素蛋白多糖(HSPG)以及多种 生长因子 的Engelbreth ‑Holm‑Swarm (EHS)小鼠肉瘤基底膜提取物胶状物/凝胶中进行体外3D培养， 3D培养过程中， 细胞在不断分裂增殖形成细胞团(spher oids)的同时， 还 可通过彼此间的相 互作用和信号通讯结为一体， 形成大小不一的类器官。 然而， 现有3D 培养装置采用的是传统 的二维细胞培养皿或孔板， 具体操作是将接种有细胞的液态凝胶直接滴于培养皿或孔板底 部， 待液态基质凝胶变成厚度>1  mm的半固态后再注入培养液进 行培养。 培养过程中半固态 的基质凝胶贴于培养皿/孔板底面， 使得 处于不同维度/层面的细胞汲取培养液营养成分的 效率和处理因素 （药物对它们的影响程度） 有所不同， 极有 可能出现乏氧和营养不良所致的 细胞自噬和凋亡等现象， 从而进入退化、 衰 老乃至死亡等过程， 影响类器官的形成。 另外， 现 有培养装置还存在着因换液及收集而导致类器官损伤的问题， 难以保证类器官培养质量和 实验检测数据的可靠性。 发明内容 [0004]本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题， 提供一种均衡滋养类器官的 三维培养装置及方法。 [0005]本发明的技术解决方案是： 一种均衡滋养类器官的三维培养装置， 有凹槽， 所述凹 槽可以是培养皿本身， 或者是设置在载板上的凹槽， 凹槽内置有爬片， 爬片底部与凹槽底部 的间距为1 ‑5mm， 爬片上有密集排列的超微孔 （直径小于或等于1微米） ， 所述爬片上或爬片 边缘与凹槽侧壁之间有培养液注入孔。 培养过程中爬片 固定在凹槽内， 培养结束后可将爬 片从凹槽中取 出， 对类器官进行收集。 [0006]优选的是在凹槽侧壁上的多个卡件， 每个卡件上有水平卡槽， 所述爬片的边缘有 数量与卡件相同且长度大于卡件的缺口， 爬片的部分边 缘置于卡槽内。说　明　书 1/3 页 3 CN 115491302 A 3